脊髄損傷および筋萎縮性側索硬化症患者の手の使用に対する遠隔虚血状態調節の影響

ほとんどの脊髄損傷 (SCI) は完全な切断ではなく、損傷後に神経回路が残っていることを示しています。 理学療法や神経刺激を含む SCI 後のリハビリテーション介入は、脳、皮質脊髄路 (CST)、および脊髄レベルの運動経路を再編成することが示されています。神経可塑性と呼ばれるプロセス。 脊髄損傷後の神経可塑性による機能改善は、残存する神経回路の興奮性の増強、または動物実験で示されている軸索発芽によるものである可能性があります。 ただし、物理的なトレーニングと神経刺激の両方が多数の繰り返しを必要とし、介入効果の保持はつかの間かもしれません。 したがって、他の介入と組み合わせて神経可塑性を相乗的に改善するための効果的なアプローチが必要です。 遠隔虚血コンディショニング (RIC) は、神経可塑性を促進することが示されており、次のような実用的および理論的な利点がある可能性があります。 2) RIC は、神経可塑性を促進する可能性のある低酸素誘導因子 1a (HIF-1a) および抗炎症メディエーターを促進することが示されています。 実際、ある最近の研究では、健常者を対象に、運動学習介入前に RIC を導入すると、運動学習前の偽の条件付けと比較して、運動パフォーマンスの改善により大きく、より長く持続する効果があることが実証されています。 この提案された研究では、研究者は、子宮頸部SCI後の手の筋肉の神経可塑性を促進するための物理的なトレーニングと組み合わせたRICを調査します. これは、SCI集団にRICを導入する最初の研究になります。 研究者らは、RIC が皮質脊髄の興奮性の増加を介して、運動課題トレーニングと急激に相乗効果を発揮すると仮定しています。 1) 皮質発火の増加、2) シナプス伝達の強化、3) 脊髄運動ニューロン動員の改善、または 4) その他のメカニズムなど、皮質脊髄興奮性の増加に関与する根本的なメカニズムを特定することは、神経損傷後の機能回復を促進するための重要なステップです。 目的 1: 短母指外転筋 (APB) の運動性皮質脊髄興奮性に対する筋収縮運動の 1 回前のアクティブ RIC と偽 RIC の効果を決定する。 研究者はまた、皮質内促進/抑制および末梢神経伝導プロファイルを評価して、皮質脊髄興奮性の変化のレベルを特定します。 目的 2: SCI 患者の全身性炎症メディエーターに対するアクティブ RIC と偽 RIC の効果を調査する。 脊髄損傷者は、慢性炎症の徴候や、免疫系機能の調節不全の他の側面を示すことがよくあります。 健常成人を対象とした研究では、RIC を 1 回塗布するだけで循環白血球の炎症性遺伝子発現を 15 分後および 24 時間後に抑制できることが示されています。 炎症性サイトカインのアップレギュレーションは、BDNF などの神経可塑性を促進する遺伝子の発現低下と関連しています。 ここで、研究者は、RIC前後の血液中の炎症メディエーターのサブセットを測定することにより、健常者と同様に、RICが慢性SCI患者の全身性炎症を減少させるかどうかを判断します. 目的 3: 不完全な cSCI および健常者の個人における活動中の心拍数 (HR)、血圧 (BP) および酸素飽和度 (SaO2) と偽 RIC の変化を決定すること。 RICは、健康な人だけでなく、心臓病の人やくも膜下出血の重篤な患者でも安全であることが示されています. しかし、SCI 患者における RIC の安全性を説明するデータはありません。 自律神経系 (ANS) の損傷は心血管調節不全に寄与し、RIC に対する生理学的反応を変化させる可能性があります。 さらに、SCI 人口、特に子宮頸部 SCI の患者は、痛みや不快感を感じる能力が限られているなど、広範な感覚障害を持っています。 研究者は、RIC 中の HR、BP、および SaO2 の反応をリアルタイムで記録するだけでなく、cSCI 患者および健常者の痛みの程度と RIC の悪影響を記録します。